JPH10281325A - Solenoid valve - Google Patents

Solenoid valve

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JPH10281325A
JPH10281325A JP9086665A JP8666597A JPH10281325A JP H10281325 A JPH10281325 A JP H10281325A JP 9086665 A JP9086665 A JP 9086665A JP 8666597 A JP8666597 A JP 8666597A JP H10281325 A JPH10281325 A JP H10281325A
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JP
Japan
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bobbin
core
valve
eddy current
slit
Prior art date
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Application number
JP9086665A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Deo
隆志 出尾
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH10281325A publication Critical patent/JPH10281325A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of stress caused by a thermal expansion difference between a bobbin and a core, and make suppressing possible of heat generation caused by an eddy current, while ensuring good heat radiating property of the bobbin. SOLUTION: A bobbin 60 constituting an electromagnetic coil is fixed to the inside of a core. The bobbin 60 is constituted of metal material, so as to have excellent heat radiating property. In the bobbin 60, a slit 68 over an axial direction total length is formed. Consequently, a thermal expansion difference between the bobbin 60 and the core, by elastically deforming the bobbin 60 so as to open/close the slit 68, is absorbed. By providing the slit 68, an eddy current generated in the bobbin 60 is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁に係り、特
に、電磁石のボビンを金属材料より構成した電磁弁に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid valve, and more particularly, to a solenoid valve in which a bobbin of an electromagnet is made of a metal material.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁弁は電磁石によって弁体を駆動する
ことにより弁の開閉を行うものである。一般に、電磁石
は、ボビンにコイルが巻回されることにより構成され
る。ボビンは絶縁性及び成形性の点から樹脂材料より構
成されることが多い。しかしながら、樹脂材料はその熱
伝導率が低いため、コイルへの通電に伴う発熱によって
大きな温度上昇が生じてしまう。このため、例えば特開
平8−148331号に開示される電磁石においては、
ボビンを金属材料より構成することで、ボビンの放熱性
の向上を図っている。
2. Description of the Related Art A solenoid valve opens and closes a valve by driving a valve body with an electromagnet. Generally, an electromagnet is configured by winding a coil around a bobbin. The bobbin is often made of a resin material in terms of insulation and moldability. However, since the resin material has a low thermal conductivity, a large temperature rise occurs due to heat generated by energization of the coil. For this reason, for example, in the electromagnet disclosed in JP-A-8-148331,
The heat dissipation of the bobbin is improved by forming the bobbin from a metal material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に、電磁弁におい
ては、コイルの発生する磁束を弁体へ効率的に伝達する
ため、ボビンはコアの内部に固定される。このため、ボ
ビンに発熱が生ずると、ボビンとコアとの熱膨張率差に
よってボビンに応力が発生する。この場合、上記従来の
電磁石の如く、ボビンを金属材料より構成することとす
ると、ボビンの剛性が高くなるため、ボビンに生ずる応
力が増大してしまう。かかる応力の増大は、ボビンの耐
久性の低下等の不都合を招くことになる。
Generally, in a solenoid valve, a bobbin is fixed inside a core in order to efficiently transmit a magnetic flux generated by a coil to a valve body. Therefore, when heat is generated in the bobbin, stress is generated in the bobbin due to a difference in thermal expansion coefficient between the bobbin and the core. In this case, if the bobbin is made of a metal material as in the above-described conventional electromagnet, the rigidity of the bobbin increases, so that the stress generated in the bobbin increases. Such an increase in stress leads to inconvenience such as a decrease in durability of the bobbin.

【0004】また、ボビンを金属材料より構成した場
合、コイルへの通電状態が変化する際に、ボビンに渦電
流が発生する。かかる渦電流の発生は電磁弁の応答性の
低下を招くことになる。本発明は上述の点に鑑みてなさ
れたものであり、ボビンの良好な放熱性を確保しつつ、
ボビンとコアとの熱膨張差に起因する応力の発生を抑制
し、かつ、渦電流を抑制することが可能な電磁弁を提供
することを目的とする。
[0004] When the bobbin is made of a metal material, an eddy current is generated in the bobbin when the energization state of the coil changes. The generation of such an eddy current causes a decrease in the responsiveness of the solenoid valve. The present invention has been made in view of the above points, while ensuring good heat radiation of the bobbin,
An object of the present invention is to provide an electromagnetic valve capable of suppressing generation of stress due to a difference in thermal expansion between a bobbin and a core and suppressing eddy current.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、コアと、前記コアに収容されたボビン
とを有する電磁石と、前記電磁石により駆動される弁体
とを備える電磁弁において、前記ボビンを金属材料より
構成すると共に、前記ボビンに軸方向全長にわたるスリ
ットを設けた電磁弁により達成される。
The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, in an electromagnetic valve including an electromagnet having a core, a bobbin housed in the core, and a valve body driven by the electromagnet, the bobbin is made of a metal material, and the bobbin is This is achieved by a solenoid valve provided with a slit over the entire length in the direction.

【0006】本発明において、ボビンは金属材料より構
成される。一般に金属材料の熱伝導率は大きい。従っ
て、コイルの発熱はボビンから速やかに放熱される。ま
た、ボビンには軸方向全長にわたるスリットが設けられ
る。このため、ボビンとコアとの間に熱膨張差が生じた
場合には、スリットが開閉するようにボビンが弾性変形
することにより、ボビンに発生する応力が緩和される。
また、スリットがボビンの全長にわたって形成されるこ
とで、ボビンの周方向に生ずる渦電流に対する抵抗値が
増大する。これにより、ボビンに生ずる渦電流は小さく
抑制される。
In the present invention, the bobbin is made of a metal material. Generally, the thermal conductivity of a metal material is large. Therefore, heat generated by the coil is quickly radiated from the bobbin. The bobbin is provided with a slit extending over the entire length in the axial direction. Therefore, when a thermal expansion difference occurs between the bobbin and the core, the stress generated in the bobbin is reduced by elastically deforming the bobbin so that the slit opens and closes.
Further, since the slit is formed over the entire length of the bobbin, the resistance value to the eddy current generated in the circumferential direction of the bobbin increases. Thereby, the eddy current generated in the bobbin is suppressed to a small value.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例である電
磁弁10の構成を示す。図1において、本実施例の電磁
弁10は内燃機関の吸気弁(図中右側)及び排気弁(図
中左側)として適用されている。図1に示す如く、電磁
弁10は弁体12を備えている。弁体12は内燃機関の
吸気弁又は排気弁を構成している。弁体12は、内燃機
関の燃焼室13内に露出するようにシリンダヘッド14
に配設されている。シリンダヘッド14には吸気ポート
16及び排気ポート18が形成されている。吸気ポート
16及び排気ポート18には、弁体12に対する弁座2
0が形成されている。吸気ポート16及び排気ポート1
8は、それぞれ、弁体12が弁座20から離座すること
により導通状態となり、また、弁体12が弁座20に着
座することにより遮断状態となる。
FIG. 1 shows a configuration of a solenoid valve 10 according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a solenoid valve 10 of this embodiment is applied as an intake valve (right side in the figure) and an exhaust valve (left side in the figure) of an internal combustion engine. As shown in FIG. 1, the solenoid valve 10 includes a valve body 12. The valve body 12 constitutes an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine. The valve body 12 is mounted on a cylinder head 14 so that the valve body 12 is
It is arranged in. An intake port 16 and an exhaust port 18 are formed in the cylinder head 14. The intake port 16 and the exhaust port 18 have a valve seat 2 for the valve body 12.
0 is formed. Intake port 16 and exhaust port 1
Each of the valves 8 is in a conductive state when the valve body 12 is separated from the valve seat 20, and is in a closed state when the valve body 12 is seated on the valve seat 20.

【0008】弁体12には弁軸24が固定されている。
弁軸24はバルブガイド26により軸方向に摺動可能に
保持されている。バルブガイド26はシリンダヘッド1
4に保持されている。シリンダヘッド14の弁軸24の
略上半分を囲む部位には円筒部28が形成されている。
また、弁軸24の上端部にはロアリテーナ30が固定さ
れている。ロアリテーナ30と円筒部28の底面との間
には、両者を離間させる向きの付勢力を発生するロアス
プリング32が配設されている。ロアスプリング32は
ロアリテーナ30を介して弁軸24及び弁体12を上向
き、即ち、弁体12が弁座20に向かう方向に付勢して
いる。以下、弁体12が弁座20に向かう方向を弁体1
2又は弁軸24の閉弁方向と称し、また、弁体12が弁
座20から離れる方向を弁体12又は弁軸24の開弁方
向と称する。
A valve shaft 24 is fixed to the valve body 12.
The valve shaft 24 is held by a valve guide 26 so as to be slidable in the axial direction. The valve guide 26 is the cylinder head 1
4 is held. A cylindrical portion 28 is formed in a portion of the cylinder head 14 surrounding a substantially upper half of the valve shaft 24.
A lower retainer 30 is fixed to an upper end of the valve shaft 24. Between the lower retainer 30 and the bottom surface of the cylindrical portion 28, a lower spring 32 that generates an urging force in a direction for separating the lower retainer 30 and the cylindrical portion 28 is provided. The lower spring 32 urges the valve shaft 24 and the valve body 12 upward through the lower retainer 30, that is, urges the valve body 12 toward the valve seat 20. Hereinafter, the direction in which the valve body 12 faces the valve seat 20 will be referred to as the valve body 1.
2 or the valve closing direction of the valve shaft 24, and the direction in which the valve body 12 moves away from the valve seat 20 is referred to as the valve opening direction of the valve body 12 or the valve shaft 24.

【0009】シリンダヘッド14内部の、円筒部28の
上方には、円筒部28に比して大径かつ円筒部28と同
軸の円筒部29が形成されている。円筒部29には、プ
ランジャ36が弁軸24と同軸に配設されている。弁軸
24がロアスプリング32により付勢されることによ
り、弁軸24の上端面はプランジャ36の下端面に対し
て押圧されている。プランジャ36の上端部には、アッ
パリテーナ38が固定されている。アッパリテーナ38
の上部には、アッパスプリング40の下端部が当接して
いる。アッパスプリング40の周囲には、円筒状のアッ
パキャップ42が配設されている。アッパキャップ42
は、シリンダ14の上面に図示しない固定ボルトにより
固定されている。アッパキャップ42の上部にはアジャ
スタボルト44が螺着されている。アッパスプリング4
0の上端部はアジャスタボルト44に当接している。ア
ッパスプリング40はアッパリテーナ38を介してプラ
ンジャ36を下向きに付勢している。また、シリンダヘ
ッド14の上部には、ヘッドカバー45が、各電磁弁1
0に対応する2つのアッパキャップ42を覆うように固
定されている。
A cylindrical portion 29 having a diameter larger than that of the cylindrical portion 28 and coaxial with the cylindrical portion 28 is formed inside the cylinder head 14 above the cylindrical portion 28. A plunger 36 is disposed coaxially with the valve shaft 24 in the cylindrical portion 29. As the valve shaft 24 is urged by the lower spring 32, the upper end surface of the valve shaft 24 is pressed against the lower end surface of the plunger 36. An upper retainer 38 is fixed to the upper end of the plunger 36. Apparitainer 38
The lower end of the upper spring 40 is in contact with the upper part of the upper part. A cylindrical upper cap 42 is provided around the upper spring 40. Upper cap 42
Is fixed to the upper surface of the cylinder 14 by a fixing bolt (not shown). An adjuster bolt 44 is screwed onto the upper portion of the upper cap 42. Upper spring 4
The upper end of 0 is in contact with the adjuster bolt 44. The upper spring 40 urges the plunger 36 downward via the retainer 38. In addition, a head cover 45 is provided on the upper part of the cylinder head 14 with each solenoid valve 1.
It is fixed so as to cover two upper caps 42 corresponding to “0”.

【0010】プランジャ36の軸方向中央部の外周には
アーマチャ46が固定されている。アーマチャ46の表
面には20〜50μm程度の厚さの無電解Ni−Pメッ
キや硬質クロムメッキ等の硬質メッキ処理、あるいは、
20〜50μm程度の深さの窒化処理が施されている。
アーマチャ46の上方には第1コア48が配設されてい
る。また、アーマチャ46の下方には第2コア52が配
設されている。第1コア48及び第2コア52はシリン
ダヘッド14の円筒部29に圧入固定されている。第1
コア48及び第2コア52のアーマチャ46に対向する
側の面には、それぞれ環状溝48a及び52aが形成さ
れている。環状溝48a及び52aの内部には、それぞ
れ第1電磁コイル54及び55が配設されている。第1
電磁コイル54及び55はそれぞれ、第1ボビン56及
び第2ボビン58の周囲に巻線が巻回されることにより
構成されている。第1ボビン56及び第2ボビン58は
それぞれ、その内周面が、第1コア48及び第2コア5
2の環状溝48a及び52aの内径側内壁に圧入される
ことにより、第1コア48及び第2コア52の内部に固
定されている。
An armature 46 is fixed to an outer periphery of a central portion of the plunger 36 in the axial direction. The surface of the armature 46 is hard-plated such as electroless Ni-P plating or hard chrome plating having a thickness of about 20 to 50 μm, or
The nitriding treatment is performed to a depth of about 20 to 50 μm.
Above the armature 46, a first core 48 is provided. Further, a second core 52 is provided below the armature 46. The first core 48 and the second core 52 are press-fitted and fixed to the cylindrical portion 29 of the cylinder head 14. First
Annular grooves 48a and 52a are formed on the surfaces of the core 48 and the second core 52 facing the armature 46, respectively. First electromagnetic coils 54 and 55 are disposed inside the annular grooves 48a and 52a, respectively. First
The electromagnetic coils 54 and 55 are configured by winding coils around the first bobbin 56 and the second bobbin 58, respectively. The inner peripheral surfaces of the first bobbin 56 and the second bobbin 58 respectively correspond to the first core 48 and the second core 5.
The second annular grooves 48 a and 52 a are fixed inside the first core 48 and the second core 52 by being press-fitted into the inner walls on the inner diameter side.

【0011】なお、以下、第1ボビン56及び第ボビン
58を区別しない場合には、ボビン60と総称するもの
とする。また、第1電磁コイル54及び第2電磁コイル
55を区別しない場合には、電磁コイル61と総称し、
第1コア48と第2コア52とを区別しない場合には、
コア62と総称するものとする。次に、図2及び図3を
参照してボビン60の構成について説明する。図2はボ
ビン60をその軸方向から見た図である。また、図3は
ボビン60を図2に示す直線III-III に沿って切断した
際の断面図である。
Hereinafter, when the first bobbin 56 and the bobbin 58 are not distinguished, they are generically referred to as a bobbin 60. When the first electromagnetic coil 54 and the second electromagnetic coil 55 are not distinguished, they are collectively referred to as an electromagnetic coil 61,
When the first core 48 and the second core 52 are not distinguished,
It is generically referred to as a core 62. Next, the configuration of the bobbin 60 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram of the bobbin 60 viewed from its axial direction. FIG. 3 is a sectional view of the bobbin 60 taken along a line III-III shown in FIG.

【0012】図2及び図3に示す如く、ボビン60は、
円筒状の本体部64と、本体部64の軸方向両端に設け
られた環状のフランジ65、66とより構成されてい
る。ボビン60は、銅系材料あるいはステンレス材料等
の高い熱伝導率を有する金属材料より構成されている。
ボビン60にはスリット68が設けられている。スリッ
ト68は、フランジ65、本体部64、及びフランジ6
6を縦断してボビン60の軸方向全長にわたって延びる
ように形成されている。また、一方のフランジ65には
切り欠き69が形成されている。電磁コイル61の巻線
は、本体部64の外周に巻回され、その両端は切り欠き
69から外部に取り出される。また、巻線の外周部は良
好な熱伝導率を有する樹脂でモールドされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the bobbin 60 is
It comprises a cylindrical main body 64 and annular flanges 65 and 66 provided at both axial ends of the main body 64. The bobbin 60 is made of a metal material having a high thermal conductivity, such as a copper-based material or a stainless steel material.
The bobbin 60 is provided with a slit 68. The slit 68 includes the flange 65, the main body 64, and the flange 6.
6 is formed so as to extend longitudinally over the entire length of the bobbin 60 in the axial direction. A cutout 69 is formed in one flange 65. The winding of the electromagnetic coil 61 is wound around the outer periphery of the main body 64, and both ends are taken out of the notch 69 to the outside. Further, the outer peripheral portion of the winding is molded with a resin having a good thermal conductivity.

【0013】ボビン60の表面には絶縁皮膜が設けられ
ている。これにより、電磁コイル61の巻線の被覆が剥
がれた場合に、巻線と巻線とがボビン60を介して短絡
することが防止されている。なお、絶縁皮膜は、ボビン
60の熱伝導性の低下を防止するため、可能な限り薄
く、例えば数十μmの厚さとなるように形成されてい
る。この絶縁皮膜としては、例えば、絶縁ワニス処理に
より形成された皮膜、水溶性アクリル樹脂やこれに無機
成分を添加した樹脂を塗布することにより形成された有
機皮膜、あるいは、燐酸亜鉛皮膜等を塗布することによ
り形成された無機皮膜等が好適である。
An insulating film is provided on the surface of the bobbin 60. Thereby, when the coating of the winding of the electromagnetic coil 61 is peeled off, short-circuit between the winding and the winding via the bobbin 60 is prevented. The insulating film is formed to be as thin as possible, for example, several tens of μm thick, in order to prevent a decrease in the thermal conductivity of the bobbin 60. As the insulating film, for example, a film formed by an insulating varnish treatment, an organic film formed by applying a water-soluble acrylic resin or a resin to which an inorganic component is added, or a zinc phosphate film is applied. An inorganic film formed by such a method is suitable.

【0014】再び、図1を参照するに、第1コア48及
び第2コア52はそれぞれ、その中央部を貫通する貫通
穴48b及び52bを備えている。第1コア48の貫通
穴48bの上端には第1ベアリング56が配設されてい
る。また、第2コア52の貫通穴52bの下端には第2
ベアリング58が配設されている。第1ベアリング56
及び第2ベアリング58はそれぞれ円筒状メタル部材あ
るいは樹脂部材からなる滑り軸受である。プランジャ3
6は第1ベアリング56及び第2ベアリング58によっ
て軸方向に摺動可能に保持されている。なお、上記した
アジャスタボルト44は、アーマチャ46の中立位置が
第1コア48と第2コア54との中間点となるように調
整されている。
Referring again to FIG. 1, the first core 48 and the second core 52 are provided with through holes 48b and 52b, respectively, passing through the central portions thereof. A first bearing 56 is provided at an upper end of the through hole 48b of the first core 48. In addition, a second end is provided at the lower end of the through hole 52b of the second core 52.
A bearing 58 is provided. First bearing 56
The second bearing 58 is a sliding bearing made of a cylindrical metal member or a resin member. Plunger 3
6 is held by a first bearing 56 and a second bearing 58 so as to be slidable in the axial direction. The above-described adjuster bolt 44 is adjusted so that the neutral position of the armature 46 is located at an intermediate point between the first core 48 and the second core 54.

【0015】次に、電磁弁10の動作について説明す
る。第1電磁コイル54に励磁電流が供給されると、第
1電磁コイル54が発生する磁束によってアーマチャ4
6には第1コア48に向かう方向の電磁力が作用する。
このため、図1に示されている如く、アーマチャ46は
アッパスプリング40による付勢力に抗して第1コア4
8に当接するまで変位され、弁体12は弁座20に着座
する。このように、第1電磁コイル54に励磁電流が供
給されると、電磁弁10は閉弁される。なお、アーマチ
ャ46が第1コア48に当接する位置を、以下、アーマ
チャ46、プランジャ36、弁軸24又は弁体12の閉
弁側変位端と称する。
Next, the operation of the solenoid valve 10 will be described. When the exciting current is supplied to the first electromagnetic coil 54, the armature 4 is generated by the magnetic flux generated by the first electromagnetic coil 54.
Electromagnetic force in the direction toward the first core 48 acts on 6.
Therefore, as shown in FIG. 1, the armature 46 resists the urging force of the upper spring 40 so that the first core 4
The valve body 12 is seated on the valve seat 20 until it comes into contact with the valve seat 8. When the exciting current is supplied to the first electromagnetic coil 54, the electromagnetic valve 10 is closed. The position at which the armature 46 contacts the first core 48 is hereinafter referred to as the armature 46, the plunger 36, the valve shaft 24, or the valve-closing-side displacement end of the valve body 12.

【0016】このように電磁弁10が閉弁された状態
で、第1電磁コイル54への励磁電流の供給が停止され
ると、アーマチャ46を閉弁側変位端に保持するのに必
要な電磁力は消滅する。この場合、上述の如く、アーマ
チャ46の表面に硬質メッキ処理あるいは窒化処理が施
されていることで、アーマチャ46の内部の残留磁気に
よりアーマチャ46と第1コア48との間に吸引力が作
用することが防止されている。このため、第1電磁コイ
ル54への励磁電流の供給が停止されると、プランジャ
36はアッパスプリング40に付勢されることにより弁
軸24と共に速やかに下方へ向けて変位を開始する。弁
軸24が閉弁側変位端から下方へ向けて変位すると、弁
体12が弁座20から離座することで電磁弁10は開弁
される。プランジャ36の変位量が所定値に達した時点
で第2電磁コイル55に励磁電流が供給されると、アー
マチャ46を第2コア52に向けて付勢する電磁力が発
生する。
When the supply of the exciting current to the first electromagnetic coil 54 is stopped in the state where the solenoid valve 10 is closed as described above, the electromagnetic force required to hold the armature 46 at the valve-closing-side displacement end. Power disappears. In this case, as described above, since the hard plating process or the nitriding process is performed on the surface of the armature 46, an attractive force acts between the armature 46 and the first core 48 due to residual magnetism inside the armature 46. That has been prevented. Therefore, when the supply of the exciting current to the first electromagnetic coil 54 is stopped, the plunger 36 is immediately urged by the upper spring 40 to start displacing downward together with the valve shaft 24. When the valve shaft 24 is displaced downward from the valve-closing-side displacement end, the valve body 12 is separated from the valve seat 20 and the solenoid valve 10 is opened. When the exciting current is supplied to the second electromagnetic coil 55 when the amount of displacement of the plunger 36 reaches a predetermined value, an electromagnetic force for urging the armature 46 toward the second core 52 is generated.

【0017】アーマチャ46に対して上記電磁力が作用
すると、アーマチャ46はロアスプリング32の発する
付勢力に抗して第2コア52に当接するまで変位し、弁
体12の開弁方向への変位量は最大となる。以下、アー
マチャ46が第2コア52に当接した位置を、アーマチ
ャ46、プランジャ36、弁軸24、又は弁体12の開
弁側変位端と称す。かかる状態で、第2電磁コイル55
への励磁電流の供給が停止されると、アーマチャ46を
開弁側変位端に保持するのに必要な電磁力が消滅する。
この場合にも、アーマチャ46の表面に硬質メッキ処理
あるいは窒化処理が施されていることで、弁体12及び
プランジャ36はロアスプリング28の発する付勢力に
より速やかに上方へ変位を開始する。これらの変位量が
所定値に達した時点で第1電磁コイル54に励磁電流が
供給されると、第1電磁コイル54が発する電磁力によ
りアーマチャ46は第1コア48へ向けて付勢される。
このため、弁軸12、及びプランジャ36は閉弁側変位
端まで変位し、弁体12が弁座20に着座することで電
磁弁10は再び閉弁される。
When the electromagnetic force acts on the armature 46, the armature 46 is displaced until it comes into contact with the second core 52 against the urging force generated by the lower spring 32, and the valve body 12 is displaced in the valve opening direction. The amount is maximum. Hereinafter, the position where the armature 46 abuts on the second core 52 is referred to as the armature 46, the plunger 36, the valve shaft 24, or the valve-opening-side displacement end of the valve body 12. In this state, the second electromagnetic coil 55
When the supply of the exciting current to is stopped, the electromagnetic force necessary to hold the armature 46 at the valve-opening-side displacement end is extinguished.
Also in this case, since the hard plating process or the nitriding process is performed on the surface of the armature 46, the valve body 12 and the plunger 36 immediately start displacing upward by the urging force generated by the lower spring 28. When an exciting current is supplied to the first electromagnetic coil 54 at the time when these displacement amounts reach a predetermined value, the armature 46 is urged toward the first core 48 by the electromagnetic force generated by the first electromagnetic coil 54. .
For this reason, the valve shaft 12 and the plunger 36 are displaced to the valve-closing-side displacement end, and the solenoid valve 10 is closed again when the valve body 12 is seated on the valve seat 20.

【0018】このように、本実施例によれば、第1電磁
コイル54と第2電磁コイル55とに、交互に適当なタ
イミングで励磁電流を供給することにより、弁体12を
閉弁位置と開弁側変位端との間で繰り返し往復運動させ
ることで、電磁弁10を開閉させることができる。上述
の如く、本実施例の電磁弁10は、電磁コイル61に励
磁電流が供給されることにより駆動される。このため、
電磁弁10の作動に伴って電磁コイル61には励磁電流
に起因する発熱が生ずる。特に、電磁弁10の小型化を
図りつつ、弁体12に対して大きな駆動力を発生させよ
うとした場合、電磁コイル61に付与される励磁電流が
大きくなって、上記発熱量が増大する。かかる場合に、
電磁コイル61からの放熱が十分に行われなければ、電
磁コイル61には過大な温度上昇が生じてしまう。
As described above, according to the present embodiment, the exciting current is alternately supplied to the first electromagnetic coil 54 and the second electromagnetic coil 55 at an appropriate timing, so that the valve body 12 is brought into the closed position. The electromagnetic valve 10 can be opened and closed by repeatedly reciprocating with the valve-opening-side displacement end. As described above, the solenoid valve 10 of the present embodiment is driven by supplying the exciting current to the solenoid coil 61. For this reason,
With the operation of the solenoid valve 10, heat is generated in the solenoid coil 61 due to the exciting current. In particular, when an attempt is made to generate a large driving force on the valve body 12 while reducing the size of the electromagnetic valve 10, the exciting current applied to the electromagnetic coil 61 increases, and the heat generation increases. In such a case,
If the heat radiation from the electromagnetic coil 61 is not sufficiently performed, an excessive temperature rise occurs in the electromagnetic coil 61.

【0019】これに対して、本実施例においては、上述
の如く、ボビン60を銅系材料やステンレス系材料等の
熱伝導性の高い金属材料により構成している。このた
め、電磁コイル61に発生した熱は、ボビン60を介し
て速やかにコア62へ伝達され、更に、コア62からシ
リンダヘッド14へ伝達される。このように、本実施例
によれば、電磁コイル61に発生した熱がシリンダヘッ
ド14へ速やかに放熱されることで、電磁コイル61の
温度上昇が抑制される。なお、上述の如く、ボビン60
の表面に形成された絶縁膜の厚さが小さく抑制されてい
ると共に、巻線の外周が熱伝導性が良好な樹脂でモール
ドされていることで、ボビン60の放熱性は更に向上さ
れている。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the bobbin 60 is made of a metal material having high thermal conductivity such as a copper-based material or a stainless-based material. Therefore, the heat generated in the electromagnetic coil 61 is quickly transmitted to the core 62 via the bobbin 60, and further transmitted from the core 62 to the cylinder head 14. As described above, according to the present embodiment, the heat generated in the electromagnetic coil 61 is quickly radiated to the cylinder head 14, so that the temperature rise of the electromagnetic coil 61 is suppressed. Note that, as described above, the bobbin 60
The thickness of the insulating film formed on the surface of the bobbin is suppressed to a small value, and the heat radiation of the bobbin 60 is further improved by molding the outer periphery of the winding with a resin having good thermal conductivity. .

【0020】しかしながら、ボビン60が優れた放熱性
を有しているといえども、電磁コイル61への通電によ
ってボビン60にある程度の温度上昇が生ずることは回
避できない。ボビン60にかかる温度上昇が生ずると、
ボビン60とコア62との熱膨張率の差異に起因して、
両者には異なる熱膨張が生ずる。上述の如く、ボビン6
0はコア62に圧入固定されているため、ボビン60と
コア62との間に異なる熱膨張が生ずると、ボビン60
には応力が発生する。特に、本実施例においては、ボビ
ン60を金属材料より構成しているため、ボビン60の
形態として完全な円筒状等の閉構造を用いると、ボビン
60の剛性が高くなることで、上記熱膨張差に起因して
大きな応力が発生し易い。かかる応力の発生はボビン6
0の耐久性の低下等の不都合を招くことになる。
However, even though the bobbin 60 has excellent heat radiation, it is not possible to avoid that the temperature of the bobbin 60 rises to some extent due to energization of the electromagnetic coil 61. When the temperature rise on the bobbin 60 occurs,
Due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the bobbin 60 and the core 62,
Both have different thermal expansions. As described above, bobbin 6
0 is press-fitted and fixed to the core 62, so that if a different thermal expansion occurs between the bobbin 60 and the core 62, the bobbin 60
Generates stress. In particular, in this embodiment, since the bobbin 60 is made of a metal material, the rigidity of the bobbin 60 increases when the bobbin 60 has a closed structure such as a completely cylindrical shape. A large stress easily occurs due to the difference. The generation of such stress is caused by
Inconveniences such as a decrease in durability of 0 are caused.

【0021】これに対して、本実施例においては、ボビ
ン60に軸方向全長にわたってスリット68が形成され
ている。このため、ボビン60とコア62との間の熱膨
張差は、ボビン60はスリット68が開閉するように弾
性変形することにより吸収される。すなわち、本実施例
においては、スリット68が設けられることによってボ
ビン60の周方向の剛性が低下され、これにより、ボビ
ン60に生ずる応力が緩和される。このように、本実施
例の電磁弁10によれば、スリット68を設けること
で、ボビン60を金属材料より構成しつつその剛性を低
下させることが可能とされ、これにより、ボビン60と
コア62との熱膨張差に起因する応力の発生を緩和する
ことが可能とされている。
On the other hand, in this embodiment, the slit 68 is formed in the bobbin 60 over the entire length in the axial direction. Therefore, the difference in thermal expansion between the bobbin 60 and the core 62 is absorbed by the bobbin 60 being elastically deformed so that the slit 68 opens and closes. That is, in the present embodiment, the provision of the slit 68 reduces the rigidity of the bobbin 60 in the circumferential direction, thereby alleviating the stress generated in the bobbin 60. As described above, according to the solenoid valve 10 of the present embodiment, by providing the slit 68, the rigidity of the bobbin 60 can be reduced while the bobbin 60 is formed of a metal material. It is possible to alleviate the occurrence of stress due to the difference in thermal expansion between the two.

【0022】また、本実施例の電磁弁10においては、
ボビン60が金属材料により構成されているため、電磁
コイル61への通電状態が変化すると、ボビン60に渦
電流が発生する。渦電流は、電磁コイル61の発する磁
束の変化を打ち消すような方向に流通する。すなわち、
渦電流は主にボビン60の周方向に流通することにな
る。本実施例においては、ボビン60を、銅系材料や非
磁性ステンレス材料等の非磁性材料より構成することで
渦電流の抑制を図っているが、渦電流を完全に排除する
ことはできない。このため、電磁弁10の開閉動作に応
じてボビン60に渦電流が発生し、特に、電磁弁10の
高速作動時には、渦電流に起因する応答性の低下が無視
し得なくなる。
In the solenoid valve 10 of the present embodiment,
Since the bobbin 60 is made of a metal material, an eddy current is generated in the bobbin 60 when the energization state of the electromagnetic coil 61 changes. The eddy current flows in such a direction as to cancel the change in the magnetic flux generated by the electromagnetic coil 61. That is,
The eddy current flows mainly in the circumferential direction of the bobbin 60. In the present embodiment, the bobbin 60 is made of a non-magnetic material such as a copper-based material or a non-magnetic stainless material to suppress the eddy current. However, the eddy current cannot be completely eliminated. For this reason, an eddy current is generated in the bobbin 60 according to the opening / closing operation of the solenoid valve 10, and particularly when the solenoid valve 10 is operated at a high speed, a decrease in responsiveness due to the eddy current cannot be ignored.

【0023】これに対して、本実施例においては、ボビ
ン60に軸方向全長にわたるスリット68が形成されて
いることで、ボビン60を周方向に循環する渦電流の流
通経路が遮断されている。このため、ボビン60に生じ
た渦電流は、スリット68に達するとその方向を反転さ
せ、スリット68の両側をボビン60のほぼ全周にわた
って往復するように流れる。その結果、渦電流の流通経
路の長さが増加し、渦電流に対する実効的な抵抗値が増
大されることになる。従って、本実施例の電磁弁10に
よれば、ボビン60が非磁性材料から構成されることに
よって渦電流の発生自体が抑制されるのに加えて、スリ
ット68が形成されることにより渦電流に対する抵抗値
が増大されることによっても、渦電流が小さく抑制され
ることになる。このように、本実施例においては、ボビ
ン60の材料面及び形態面の双方から渦電流が抑制され
ることで、渦電流抑制効果が向上されている。
On the other hand, in the present embodiment, since the slit 68 is formed in the bobbin 60 over the entire length in the axial direction, the flow path of the eddy current circulating in the bobbin 60 in the circumferential direction is blocked. For this reason, when the eddy current generated in the bobbin 60 reaches the slit 68, its direction is reversed, and flows on both sides of the slit 68 so as to reciprocate over substantially the entire circumference of the bobbin 60. As a result, the length of the flow path of the eddy current increases, and the effective resistance value to the eddy current increases. Therefore, according to the solenoid valve 10 of the present embodiment, the generation of the eddy current itself is suppressed by the bobbin 60 being made of a non-magnetic material, and in addition, the formation of the slit 68 reduces the eddy current. The increase in the resistance value also suppresses the eddy current to a small value. As described above, in the present embodiment, the eddy current is suppressed from both the material side and the form side of the bobbin 60, so that the eddy current suppressing effect is improved.

【0024】なお、本実施例においては、渦電流を材料
面から抑制するため、ボビン60の構成材料として非磁
性材料を用いることとしたが、磁性材料であっても固有
抵抗値の大きな金属材料であれば同様に渦電流を抑制す
ることができる。以上説明したように、本実施例の電磁
弁10によれば、ボビン60を金属材料より構成するこ
とにより、ボビン60の優れた放熱性を実現することが
できる。更に、ボビン60にスリット68を形成するこ
とにより、ボビン60とコア62との間の熱膨張差に起
因してボビン60に生ずる応力を抑制できると共に、ボ
ビン60に生ずる渦電流を抑制することができる。
In this embodiment, a non-magnetic material is used as a constituent material of the bobbin 60 in order to suppress the eddy current from the material side. However, even a magnetic material having a large specific resistance value is used. If so, the eddy current can be similarly suppressed. As described above, according to the solenoid valve 10 of the present embodiment, the bobbin 60 is made of a metal material, so that excellent heat radiation of the bobbin 60 can be realized. Further, by forming the slit 68 in the bobbin 60, it is possible to suppress the stress generated in the bobbin 60 due to the difference in thermal expansion between the bobbin 60 and the core 62, and to suppress the eddy current generated in the bobbin 60. it can.

【0025】なお、上記実施例においては、本発明に係
る電磁弁が内燃機関の吸気弁及び排気弁として適用され
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、液圧回路用の電磁開閉弁など他の任意の
電磁弁に適用することができる。
In the above embodiment, the case where the solenoid valve according to the present invention is applied as an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this, The present invention can be applied to any other electromagnetic valve such as an electromagnetic on-off valve for a circuit.

【0026】[0026]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ボビンを
金属材料より構成することによりボビンの優れた放熱性
を確保しつつ、ボビンとコアとの熱膨張差に起因してボ
ビンに生ずる応力を緩和することができると共に、ボビ
ンに生ずる渦電流を抑制することができる。
As described above, according to the present invention, the bobbin is made of a metal material, thereby ensuring excellent heat radiation of the bobbin, and at the same time, the bobbin is formed on the bobbin due to the difference in thermal expansion between the bobbin and the core. The stress can be alleviated, and the eddy current generated in the bobbin can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である電磁弁が内燃機関の吸
気弁及び排気弁として適用された際の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram when an electromagnetic valve according to an embodiment of the present invention is applied as an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine.

【図2】本実施例の電磁弁が備えるボビンを軸方向から
見た図である。
FIG. 2 is a view of a bobbin included in the solenoid valve of the present embodiment as viewed from an axial direction.

【図3】図2に示すボビンを直線III-III に沿って切断
した際の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the bobbin shown in FIG. 2 taken along a line III-III.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電磁駆動弁 48 第1コア 52 第2コア 54 第1電磁コイル 55 第2電磁コイル 56 第1ボビン 58 第2ボビン 60 ボビン 61 電磁コイル 62 コア 68 スリット Reference Signs List 10 electromagnetically driven valve 48 first core 52 second core 54 first electromagnetic coil 55 second electromagnetic coil 56 first bobbin 58 second bobbin 60 bobbin 61 electromagnetic coil 62 core 68 slit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアと、該コアに収容されたボビンとを
有する電磁石と、該電磁石により駆動される弁体とを備
える電磁弁において、 前記ボビンを金属材料より構成すると共に、前記ボビン
に軸方向全長にわたるスリットを設けたことを特徴とす
る電磁弁。
1. An electromagnetic valve comprising: an electromagnet having a core, a bobbin accommodated in the core, and a valve body driven by the electromagnet, wherein the bobbin is made of a metal material, and a shaft is attached to the bobbin. Solenoid valve characterized by providing a slit over the entire length in the direction.
JP9086665A 1997-04-04 1997-04-04 Solenoid valve Pending JPH10281325A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037219A2 (en) * 1999-03-16 2000-09-20 Systems, Machines, Automation Components Corporation Linear actuator
JP2005224083A (en) * 2004-02-09 2005-08-18 Seiko Epson Corp Motor structure

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